Устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте Советский патент 1982 года по МПК E02F5/18 F16F15/04 

1

Изобретение относится к строительной технике, в частности к машинам для образования скважин в уплотняемых грунтах.

Известно устройство ударного действия для проходки скважин в грунте, содержащее полый цилиндрический корпус с размещенным в нем ударным узлом, сообщающим ударные импульсы наконечнику, который установлен с возможностью перемещения в носовой части корпуса 1.

Недостатком указанного устройства является его низкая надежность вследствие того, что кольцевой зазор между наконечником и корпусом быстро забивается грунтом и ударные импульсыначинают передаваться непосредственно на корпус, что приводит к его поломке; частицы грунта проникают в рабочие камеры устройства и перед каждым запуском его необходимо разбирать и очищать.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, содержащее корпус, в котором размещен ударник, распределительный механизм, рабочий инструмент и упругий амортизатор 12.

Существенным недостатком известного устройства является недостаточная надежность (долговечность) упругого амортизатора, вследствие чего ход рабочего инструмента относительно корпуса конструктивно не ограничен что при движении в крепких грунтах, где силы трения между корпусом и стенками скважины

10 велики, приводит к увеличенным деформациям упругого амортизатора, и, как следствие, к усиленному разогреву последнего; при наличии виутренних пороков упругого амортизатора под влиянием циклической ударной на15грузки в нем возникают усталостные трещины, которые, развиваясь, приводят к разрушению упругого амортизатора и потере работоспособности всего устройства.

20

Цель изобретения - повыщение эксплуатационной надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что упругий амортизатор выполнен из по крайней мере двух полых упругих цилиндров, между которыми размещена металлическая втулка. Металлическая втулка на одном торце имеет наружный бурт, а на другом - внутренний бурт. Полые цилиндры выполнены с внутренней конической поверхностью на одном торце и с внешней конической поверхностью на другом. На чертеже изображено устройство, обиций вид. Устройство содержит полый цилиндрически корпус 1, в котором размещены распределительный механизм 2, ударник 3, рабочий инст мент, образованный жестко соединенными друг с другом наковальней 4 и наконечником 5, упругий элемент, состоящий из полых ци-. цилиндров 6 и 7, между которыми размещена металлическая втулка 8, снабженная бур тами 9 и 10 наружным и внутренним, шайба II и уплотнительная втулка, включающая склеенные друг с другом кольцо 12 из упругого несжимаемого материала (например, твердой резины) и кольцо 13 из упругого сжимаемого материала (например, пористой резины) Цилиндрические поверхности полых цилиндров ,, 6 и . 7 присоединены (например приклеены) к контактирующим с ними металлическими поверхностями. Уплотнительная втулка приклеена к корпусу 1 и наконечнику 5 по поверхностям А, Б и В. Цилиндры 6 и 7 имеют внутреннюю коническую поверхность 14 и внешнюю коническую поверхность 15. Устройство работает следующим образом. Под воздействием ударов ударника 3 по наковальне 4 наконечник 5 внедряется в грун формируя скважину. При этом корпус 1 остается неподвижным. После выдвижения нак нечника 5 относительно корпуса 1 на расстояние, равное сумме Aj + Д, ударный импульс ударника 3 через наковальню 4, бурты 9 и 10 металлической втулки 8 и шайбу 11 передается на корпус 1, подтягивая его в сформированную наконечником 5 скважину. Затем описанный цикл повторяется. Разделение упругого амортизатора на несколько параллельно работающих полых цилиндров повышает надежность устройства, так как при разрушении какого-либо полого цили дра вследствие его внутренних пороков работоспособность всего устройства не наруша984 ется. А так как деформация каждого из полых цилиндров 6 и 7 ограничена величинами соответственно Д) и Дг, в упругом элементе не возникает чрезмерных напряжений, способ-. ствующих его прогрессирующему разогреву, что также повышает надежность (долговечность) упругого амортизатора. Конические торцы полых цилиндров способствуют постепенному увеличению площади контакта бурта 9 и наковальни 4 с материалом полых цилиндров 6 и 7 при выдвижении наконешика 5, что снижает уровень динамической составляющей напряжений, действующих в упругом амортизаторе, а следовательно, повышает надежность последнего. Так как высота конусов торцов полых цилиндров пропорциональна площади их поперечных сечений, полые цилиндры работают в одинаковых (с точки зрения динамики) условиях. Конструкция уплотнительной втулки исключает возможность возникновения зазоров по которым частицы грунта могли бы проникнуть внутрь корпуса устройства. Формула изобретения 1.Устройство ударного действия для пробивания скважин в грунте, содержащее корпус, в котором размещен ударник, распределительный механизм, рабочий инструмент и упругий амортизатор, отличающеес я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности устройства, амортизатор выполнен из по крайней мере двух полых . упругих цилиндров, между которыми размещена металлическая втулка. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что металлическая втулка на одном торце имеет наружный бурт, а на другом - внутренний бурт. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что полые цилиндры выполнены с внутренней конической поверхностью на одном торце и с внешней конической поверх ностью на другом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 2157259, кл. 5а 7/00, опублик. 1975. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке №2419623, кл. Е 02 F 5/18, 1976 (прототип).